Порядок выполнения лабораторных работ по курсу "Электротехника" (стр. 10 )

Показания электронных приборов определяются их назначением. Для оценки несинусоидальных периодических кривых без постоянной составляющей, т. е. симметричных относительно оси абсцисс, вводят следующие коэффициенты:

а) коэффициент формы, который определяется как отношение действующего значения к среднему по модулю значению функции:

б) коэффициент искажения – отношение действующего значения основной гармоники к действующему значению несинусоидальной функции:

c) коэффициент амплитуды – отношение максимального значения к действующему;

Значения величин коэффициентов для типовых форм кривых приводятся в справочной литературе.

Активная мощность определяется как среднее значение мгновенной мощности за период:

или как сумма активных мощностей гармоник, т. е.

.

В экспериментальной части работы проводится сравнение осциллограммы тока неразветвленной части цепи с графиком того же тока, построенного по расчетным данным. Исследуется влияние характера сопротивления элемента цепи на форму тока в нем.

Домашнее задание

1. Провести согласно варианту (табл.7.1) расчет заданной схемы (рис. 7.2, а, б, в) при действии на ее входе несинусоидального напряжения (рис. 7.1,б), разложение в ряд Фурье которого имеет вид

где.

Рис.7.1

а б в

Рис.7.2

В результате расчета:

а) определить постоянную составляющую, амплитуды и начальные фазы гармоник, получить выражение тока неразветвленной части цепи в виде

б) построить в одних и тех же координатах графики входного напряжения u(t) и тока i(t);

в) вычислить величины действующего и среднего значений напряжения и тока на входе цепи;

г) рассчитать коэффициенты формы, амплитуды и искажения.

2. Рассчитать активную мощность цепи.

3. Для снятия осциллограммы заготовить 4-6 листов кальки или другой про­зрачной бумаги размером 100×150 мм.

Таблица 7.1

Схема Параметры	Номер варианта
1	2	3	4	5 .—————.	6
Рис.7.2,а	Рис.7.2,аюа, а	Рис.7.2,б	Рис.7.2,б	Рис.7.2,в	Рис.7.2,в
, Ом	100	100	100	100	100	100
,Ом	–	–	–	–	200	200
,0м	35	48	48	35	48	35
	0,249	0,446	0,446	0,279	0,446	0,249
, витков	2400	3600	3600	2400	3600	2400
, Ом	–	–	48	48	–	–
, Гн	–	–	0,446	0,446	–	–
витков	–	–	3600	3600	–	–
С, мкФ	10	5	20	13	10	20

Примечание - активное сопротивление, индуктивность и число витков катушки.

Последовательность выполнения работы

1. Подключить источник несинусоидального напряжения (цепь на рис.7.1,a) к зажимам с напряжением 30 В, которые расположены на щите питания лабо­раторного стола.

2. Измерить действующее и средние значения напряжения на выходе несинусоидального источника. Скопировать (зарисовать)осциллограмму выходного напряжения. Сравнить полученные результаты с расчетными.

3. Собрать цепь по заданной в домашнем задании схеме (см. табл. 7.1) и подключить ее к источнику несинусоидального напряжения.

Скопировать осциллограмму входного тока ,измерить его действующее значение и постоянную составляющую. Сравнить результаты опыта с расчетными.

Следует заметить, что осциллограф предназначен для измерения и оценки формы кривых напряжения. Для того чтобы получить форму тока, на вход осциллографа нужно подать напряжение с активного сопротивления, по которому протекает этот ток.

4. Выяснить влияние характера сопротивления на форму тока в нем. Для этого подключить к источнику несинусоидального напряжения цепь из двух последовательно соединенных элементов в вариантах:

1) r = 100 Ом, С = 5 мкФ;

2) r = 100 Oм, L= 0,446 Гн (3600 витков).

Скопировать осциллограммы токов для каждой из схем.

Примечание. Действующее значение напряжения измеряют электронным вольтметром типа ВЗ-33, а тока - миллиамперметром электродинамической системы типа Э59(Э513).

Среднее значение (постоянную составляющую) измеряют прибором магнитоэлектрической системы, расположенным на макете лабораторной работы.

Все осциллограммы необходимо снять при одном и том же масштабе по оси времени. Изображение должно содержать порядка двух периодов и занимать приблизительно 2/3 экрана осциллографа.

Основные вопросы к работе

1 Каковы причины возникновения в электрической цепи несинусоидальных токов и напряжений?

2. Как рассчитывается линейная электрическая цепь при действии в ней периодических несинусоидальных источников?

3. Зависят ли от выбора начала отсчета времени постоянная составляющая, амплитуды, начальные фазы и взаимное расположение гармоник?

4. Зависит ли действующее значение несинусоидальной функции от начальных фаз и частот отдельных гармоник?

5. Как влияют характер и величина параметров реактивных элементов на форму тока при действии несинусоидального напряжения?

6. Как влияют характер и величина параметра реактивного элемента цепи на форму напряжения на нем при действии несинусоидальною тока?

7. Как рассчитать активную мощность цепи с несинусоидальными источниками?

8. Приборами каких систем измеряют действующее и среднее значения тока или напряжения?

Литература

[1,с.200–208, 216–218]; [2, с.200–219]; [3,с.165–176]; [4,с.299–307]; [5,с.179–185,
187–189].

Список литературы

1.  , Ионкин П А. и др. Основы теории цепей.–М.: Энергоатомиздат, 1989.

2.  Атабеков Г И. Теоретические основы электротехники. Ч. 1.–М.: Энергия, 1978.

3.  Основы теории цепей. –М.: Энергия, 1970.

4.  , С Теоретические основы электротехники. Ч. 1. - М.-Л.: Энер­гия, 1976.

5.  Теоретические основы электротехники.–М.: Высш. шк., 1984.

6.  , , Теория линейных электрических цепей.–М.: Высш. шк., 1973.

7.  , Г: Теория радиотехнических цепей.–М.: Энергия, 1972.

8.  Алтунина 3. Е. Расчет цепей переменного тока графоаналитическим методом.–Мн.: МРТИ, 1979.

Содержание

Порядок выполнения лабораторных работ по курсу ЭЛЕКТРОТЕХНИКА…………………………………………………………………………….……..3

Лабораторная работа №1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ НАЛОЖЕНИЯ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА…………………………………………………….9

Лабораторная работа №2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА МЕТОДОМ УЗЛОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА…….………………………………………………………………...16

Лабораторная работа №3А. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЦЕПЕЙ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА……………………….……………………………....…..23

Лабораторная работа №3Б. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА…………………………...……………………….34

Лабораторная работа №4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСА В ОДИНОЧНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРАХ…….………..……………………...………….42

Лабораторная работа №6. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ С ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ……………………………………………..57

Лабораторная работа №7. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ С ПЕРИОДИЧЕСКИМИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫМИ ЭДС…………………………………………………………………………………64

Литература…………………..…………………….…………………………..….71